分析手机充电电路主流解决方案

尽管市场上有许多手机品牌，但它们的充电电路几乎相同，并且都使用基于PMOS的充电电路. 使用PMOS时，很容易用较低的电压来控制开关，并且手机主板上的电压大多为3V左右，因此可以轻松实现开关控制. 另外，MOS管是电压型控制装置. 与晶体管相比，功耗要小得多.

常见的手机充电电路可以分为以下三种类型:

1，PMOS +肖特基二极管: MTK和展讯平台使用此方法. PMOS控制充电开关和充电电流的大小. 肖特基二极管可防止电池通过PMOS的内部寄生二极管注入电流，其正向压降要小于普通二极管的正向压降.

推荐产品: BF9024SPD-M（8Pin），BF9024SPD-MS（6Pin）: 主要参数请参见表1.

表1. BF9024SPD系列的主要参数

图1 PMOS +二极管

图2 PMOS和二极管的分离

BF9024SPD-M（8Pin），BF9024SPD-MS（6Pin）是用于此应用的功率器件，如图1所示. 为了减少长时间充电时MOS的发热，比亚迪微电子将底部露出包装上的散热器可以更好地散热. 不要小看这个散热器，它不仅可以提高充电过程中的散热效率，有助于提高产品的可靠性，还可以使电池充满电. 由于MOS的内部电阻为正温度系数，也就是说，温度越高，内部电阻越大. 在50℃时，温度每升高10℃，内部电阻将增加5％左右. 该散热器可以加快设备的散热速度，从而将内部电阻上升控制在3％以下，并且在充电过程中电池的充电电压可以比同类产品高约50mV.

当电池电压从2.8V充电至稳定的4.185V（从约60mA的预充电电流变为恒定电流充电至8000V）时，在MTK6223平台上应用BF9024SPD-M时，我们记录了2000多个数据. 550mA，然后在充满电的整个过程中约50mA的脉冲电流的中，受监视的电池电压最终稳定在4.185〜4.195之间，请参考图3；使用USB端口充电时，充满电后电池电压稳定在4.188V，请参阅图4. 在整个充电过程中，电池充满电的电压一致性非常好，并且整个充电曲线的一致性也很好.

图3 BF9024SPD-M应用于MTK6223平台的充电曲线适配器充电

图4 BF9024SPD-M在MTK6223平台上的充电曲线-USB端口充电

尽管市场上有许多手机品牌，但它们的充电电路几乎相同手机充电电路分析，并且都使用基于PMOS的充电电路. 使用PMOS时，很容易用较低的电压来控制开关，并且手机主板上的电压大多为3V左右，因此可以轻松实现开关控制. 另外，MOS管是电压型控制装置. 与晶体管相比，功耗要小得多.

常见的手机充电电路可以分为以下三种类型:

1，PMOS +肖特基二极管: MTK和展讯平台使用此方法. PMOS控制充电开关和充电电流的大小. 肖特基二极管可防止电池通过PMOS的内部寄生二极管注入电流，其正向压降要小于普通二极管的正向压降.

推荐产品: BF9024SPD-M（8Pin），BF9024SPD-MS（6Pin）: 主要参数请参见表1.

表1. BF9024SPD系列的主要参数

图1 PMOS +二极管

图2 PMOS和二极管的分离

BF9024SPD-M（8Pin），BF9024SPD-MS（6Pin）是用于此应用的功率器件，如图1所示. 为了减少长时间充电时MOS的发热，比亚迪微电子将底部露出包装上的散热器可以更好地散热. 不要小看这个散热器，它不仅可以提高充电过程中的散热效率，有助于提高产品的可靠性，还可以使电池充满电. 由于MOS的内部电阻为正温度系数，也就是说手机充电电路分析，温度越高，内部电阻越大. 在50℃时，温度每升高10℃，内部电阻将增加5％左右. 该散热器可以加快设备的散热速度，从而将内部电阻上升控制在3％以下，并且在充电过程中电池的充电电压可以比同类产品高约50mV.

当电池电压从2.8V充电至稳定的4.185V（从约60mA的预充电电流变为恒定电流充电至8000V）时，在MTK6223平台上应用BF9024SPD-M时，我们记录了2000多个数据. 550mA，然后在充满电的整个过程中约50mA的脉冲电流的中，受监视的电池电压最终稳定在4.185〜4.195之间，请参考图3；使用USB端口充电时，充满电后电池电压稳定在4.188V，请参阅图4. 在整个充电过程中，电池充满电的电压一致性非常好，并且整个充电曲线的一致性也很好.

图3 BF9024SPD-M应用于MTK6223平台的充电曲线适配器充电

图4 BF9024SPD-M在MTK6223平台上的充电曲线-USB端口充电

由于BF9024SPD-M和BF9024SPD-MS的底部鳍片连接到PMOS的漏极（D极）和肖特基二极管的负极（K极），因此它们在连接期间无法连接到GND或其他信号线设计. 请注意不要在PCB布局的底部留有接地的PAD或其他信号走线. 有关相应的布局，请参见下面的图5和图6.

这两个产品均已通过展讯平台认证，您可以参考展讯的原始参考设计BOM.

图5 BF9024SPD-M布局参考

图6 BF9024SPD-MS布局参考

在低成本应用中，可以使用单独的MOS管和肖特基二极管来代替集成器件，如图2所示. BF92301P的小封装可以满足您的设计需求. 有关主要参数，请参阅表2.

2. PMOS + PMOS: 此方法在TI和某些MTK平台以及双电池平台中使用. 此应用是对PMOS +肖特基二极管的应用的改进. 在PMOS +肖特基二极管应用的充电电路中，由于连续导通，肖特基二极管将占据超过0.4V的电压降，并且在用PMOS管替换肖特基二极管后，MOS导通的内部电阻为非常小可以大大降低压降，以确保USB端口或外部5V参考电压仍能足够高于充电电路断开后对单节锂电池充电所需的电压.

推荐产品: BF9024DPD-MS. 有关主要参数，请参阅表2.

随着手机主板越来越小，手机功能越来越多，人们希望手机或数码产品一次充电后可以使用更长的时间. 在这种需求下，产生了双电池的应用. 在双电池应用中，双PMOS可以充分利用其极低的导通压降和电流单流向可控性.

3. PNP管+ PMOS: 几乎所有高通平台都采用这种方法. PNP管用于控制充电开关和充电电流的大小，PMOS用作开关元件以实现充电电路的连接和断开.

推荐产品: BF92301P. 有关主要参数，请参阅表2.

表2 BF92301P和BF9024DPD-MS的主要参数

在各个平台供应商不断更新产品的情况下，PMOS +肖特基二极管的外部电路始终是手机充电管理应用中最简单，最可靠的选择之一. 从展讯的6600L到6600L6、6600L7、6610K，这种方法已被用作充电设计. 至于联发科正在积极推广的新平台MTK6253，除了其自己的电源管理部分外，它还在其外部电路中集成了过压保护（OVP），恒定电流和其他功能，以形成次级保护. 当然，这种方法也出现在联发科的早期设计中，该设计使用PMIC（电源管理IC）专门处理电源部分. 但是，随着应用技术的成熟，手机适配器的输出接口已经统一，其输出电压（5V±5％）可以与标准USB接口完全一致. 一些具有研发实力的设计公司已将PMOS +肖特基二极管应用于MTK6253平台，仅将稳压二极管添加到外部电源输入部分，从而大大节省了电源管理部分的成本.

本文摘要

在普通的充电电路中，PMOS是应用中的关键器件，其质量和性能直接影响充电的发热量和充电时间. 比亚迪微电子的MOS产品在市场上经历了多年的磨练. 无论产品质量，价格，交货时间和产品技术支持如何，它们都得到了很好的改进.

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